碳族元素-教案

化学教案－硅碳族元素一、教学目标1. 让学生了解硅和碳族元素的基本概念、性质和用途。

2. 使学生掌握硅和碳族元素的原子结构、电子排布和周期性规律。

3. 培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。

二、教学内容1. 硅的基本概念、性质和用途2. 碳族元素的基本概念、性质和用途3. 硅和碳族元素的原子结构、电子排布4. 硅和碳族元素的周期性规律5. 硅和碳族元素的实际应用案例三、教学重点与难点1. 教学重点：硅和碳族元素的基本概念、性质、用途、原子结构、电子排布和周期性规律。

2. 教学难点：硅和碳族元素的原子结构、电子排布和周期性规律。

四、教学方法1. 采用多媒体课件辅助教学，直观展示硅和碳族元素的性质、原子结构和周期性规律。

2. 通过实物展示、实验演示和案例分析，增强学生对硅和碳族元素的认识。

3. 组织小组讨论，引导学生主动探究硅和碳族元素的相关知识。

4. 利用课后习题和实践活动，巩固所学内容。

五、教学步骤1. 引入：回顾上一节课的内容，引导学生思考硅和碳族元素在周期表中的位置及其特点。

2. 讲解硅的基本概念、性质和用途，通过实物展示和实验演示，使学生了解硅的物理和化学性质。

3. 讲解碳族元素的基本概念、性质和用途，通过实物展示和实验演示，使学生了解碳族元素的物理和化学性质。

4. 讲解硅和碳族元素的原子结构、电子排布，通过多媒体课件和模型展示，使学生掌握硅和碳族元素的原子结构特点。

5. 讲解硅和碳族元素的周期性规律，通过周期表和多媒体课件，使学生了解硅和碳族元素的周期性规律。

6. 分析硅和碳族元素的实际应用案例，引导学生运用所学知识解决实际问题。

7. 课堂小结，梳理本节课所学内容。

8. 布置课后习题，巩固所学知识。

9. 组织实践活动，让学生动手操作，加深对硅和碳族元素的认识。

六、教学评估1. 课后习题完成情况：检查学生对硅和碳族元素的基本概念、性质、用途、原子结构、电子排布和周期性规律的理解和掌握。

2. 小组讨论报告：评估学生在小组讨论中的参与程度和对问题的理解深度。

第六节碳族元素成员：碳C 硅Si 锗Ge锡Sn铅Pb位于ⅣA 族一、碳族元素在元素周期表中的位置（周期、族、原子序数）表示方法：原子结构示意图、电子式原子结构相同点：最外层电子数相同，都是4个 不同点：电子层数不同 相似性：不易得失电子，易形成共价键，难形成离子键，最高正价为＋4，最低价为－4。

主要性质递变性：随原子序数递增，元素金属性增强，非金属性减弱；氢化物稳定性减弱（CH 4可燃，SiH 4易自燃）；最高价氧化物对应水化物酸性减弱，碱性增强，Ge(OH)4呈两性。

碳族元素的金属性比同周期氮族元素强，且自上而下由非金属性向金属性递变比氮族更为明显。

1、碳族元素的主要特征 （1）C 是非金属，Si 貌似金属，但大多数情况下显示非金属性，Ge 的金属性比非金属性强，Sn 、Pb 都是金属。

（2）碳族主要化合价是＋2、＋4，除Pb 的＋2价化合物稳定外，其他元素的＋4价化合物稳定。

（3）金刚石、石墨、C 60互为同素异形体，金刚石的硬度最大。

（4）碳元素是形成化合物种类最多的元素。

（5）在所有非金属元素形成的气态氢化物中，甲烷含氢量最大（25%）。

（6）硅在地壳中的含量仅次于氧，是良好的半导体材料。

二、碳及其化合物1、单质比较（1）同素异形体金刚石：正四面体构型、空间网状结构的晶体。

无色透明，熔沸点高，硬度大，难溶于溶剂，不导电。

用途：钻具、装饰品。

石墨：平面层状正六边形结构，层间以范德华力结合。

熔点很高，质软，有滑腻感，电的良导体。

用途：润滑剂、电极、铅笔芯、耐火材料。

C60：形似足球，俗称“足球烯”，分子晶体。

无定形碳：木炭、活性炭（有吸附性）等，实际是石墨的微小晶体和少量杂质组成。

（2）化学性质①氧化性：②还原性：2、气态氢化物——CH4甲烷的化学性质将在有机化学中复习。

3、一氧化碳CO（1）物理性质：无色无味的气体，难溶于水，有剧毒（与血红蛋白作用）（2）化学性质：高温下表现出强还原性（淡蓝色火焰，作气体燃料）4、二氧化碳CO2（1）结构：电子式为，结构式为，空间构型为直线型。

第十四章 碳族元素Chapter 14 The Carbon Family ElementsCarbon (C) Silicon (Si) Germanium (Ge) Stannum (Sn) Plumbum (Pb)§14-1 碳及其化合物 Carbon and its Compounds一、General Properties1．根据σ键的数目，碳可采取sp 、sp 2、sp 3杂化，其最大配位数为42．由于碳—碳单键的键能特别大，所以C －C 键非常稳定,具有形成均键(homochains)的倾向C －C N －N O －O F －F E (kJ·mol -1) 374 250 210 159 实 例H 3C －CH 3H 2N －NH 2HO －OH从碳到氮的单键键能的突减，是由于N 2分子中氮原子之间非键电子对排斥的缘故。

二、The Simple Substance1．在第二周期中，氟、氧和氮都以双原子分子存在：F 2、O 2和N 2；而碳存在多聚物，其理由为：O 2和N 2的多重键要比σ单键（均键）强得多如： ,E (kJ·mol -1) 494 ＞ 210 + 210 , 946 ＞ 250 + 250而：E (kJ·mol -1) 627 ＜ 374 + 374即C 2分子中的多重键比均链中的两个σ单键之和小，所以碳往往形成多原子均键，虽然在星际空间存在有C 2(g)分子。

2．Allotropes: diamond 、graphite 、fullerene (C 60、C 70)、carbin (carbon fibers) (1) 熵 S carbin ＞S graphite ＞S diamond(2) d C-C (nm): diamond ＞ graphite ＞ benzene ＞ ethylene ＞ carbin ＞ acethylene (3) C graphite → C diamond ∆r H m ＞0，∆r S m ＜0根据平衡，需要高压Pa 100.1106109⨯-⨯，(because of the insignificantreduction of volume)，升高温度不利于平衡的移动，但为了达到该过程可以接受的速率，反应温度大约在2000℃，近来已发明一种低压生产金刚石的方法：把金刚石晶种（seed ）放在气态碳氢化合物（甲烷methane ，ethane ）中，温度升高到1000℃，可以得到金刚石粉末或者crystal whiskers(4) C 60由12个正五边形和20个正六边形组成，每个碳原子以sp 3、sp 2杂化轨道与相邻的三个碳原子相连，使∠CCC 小于120︒而大于109︒28'，形成曲面，剩余的p 轨道在C 60球壳的外围和内腔形成球面π键，从而具有芳香性。

第九讲碳族元素复习主讲人车琳高考考点1、掌握碳族元素在周期表中的位置及其性质的关系2、了解碳、硅的单质及某些氧化物、氢化物、碳酸盐、硅酸盐的性质3、了解金刚石、石墨、晶体硅、二氧化硅的结构和性质。

4、了解碳的氧化物对大气的污染及其防治，初步了解粉尘对环境及人类健康的影响。

本讲序列【阅读议点】一、概述碳族元素包括、、、、，位于第于它们位于和之间，故容易形成化合物，不易形成化合物。

常见化合物有 +4和+2，其中：+4价较稳定的元素是 , +2价较稳定的元素是。

二、碳１、同素异形体⑴金刚石：色体形晶体,构型 ,键角，硬度，导电。

⑵石墨：色不透明状固体, 金属光泽,滑腻,结构，导电。

⑶无定形碳：包括炭黑、木炭、活性炭、焦炭。

⑷C60:“足球烯”２、化性⑴稳定性：⑵可燃性： C+O2─⑶还原性: CuO+ C —C+ H2O(气) ─C+ FeO—C+ S —C+ SiO2 —C+ HNO3(浓)—C+ CO2 ─⑷既作氧化剂，又作还原剂： C+ CaO ──C+ SiO2──三、一氧化碳１、物性:___色___味气体,___溶于水,比空气___，___毒,是因为。

２、化性：⑴可燃性：CO+ O2─ (蓝色火焰)⑵还原性: CO+ CuO ─CO+ H2O(气) ─３、实验室制法四、二氧化碳１、物性： 色 味的 体， 毒，比空气 ，扩散慢， 溶于水(1:1) 其固体俗称 ，易 。

２、化性：（指出各反应在实际生产中的应用） ⑴不能燃烧，不支持燃烧，不支持呼吸。

⑵酸性氧化物：CO 2+H 2O H 2CO 3 H ++HCO 3-CO 2+ Na 2O ─ CO 2+ CaO ── CO 2 + NaOH ─ 用于_________ CO 2 + Ca(OH)2 ─ 用于_________CO 2 + Na 2CO 3+ H 2O ─ CO 2 + CaCO 3 + H 2O ─ CO 2 + NH 3 + H 2O ─ CO 2 + NH 3 + NaCl+ H 2O ─ ⑶实验室制法原理：装置: 收集: 干燥: 检验: 吸收:五、碳酸及其盐１、碳酸(H 2CO 3):___挥发,___分解,二元弱酸(HAc>H 2CO 3>C 6H 5OH) 指出：①碳酸盐除K + .Na + .NH 4+盐外,一般不溶于水,碳酸氢盐均可溶 ； ②Al 2(CO 3)3、Al(HCO 3)3等一般不存在。

化学组成物质的化学元素教案（沪教版）第一章：化学元素的基本概念1.1 元素的概念与命名介绍元素的概念，理解元素是构成物质的基本单位。

学习元素的命名规则，掌握元素名称与符号的对应关系。

1.2 元素周期表介绍元素周期表的构成，理解周期表中元素的排列规律。

学习周期表中常用的一些特殊标记，如金属、非金属、半金属的区分。

第二章：元素的原子结构与周期性2.1 原子结构的基本理论介绍原子的组成，理解原子核和电子云的概念。

学习原子的电子排布，掌握能级、轨道的概念。

2.2 元素周期律学习元素周期律的原理，理解周期表中元素周期性的体现。

掌握同一周期、同一族元素的性质变化规律。

第三章：化学键与化合物的类型3.1 化学键的基本概念介绍化学键的类型，理解离子键、共价键、金属键的区别。

学习化学键的形成与断裂过程。

3.2 化合物的类型学习离子化合物、共价化合物、金属化合物的特点与区别。

掌握一些常见的化合物类型及其应用。

第四章：元素的存在与分布4.1 元素在地壳中的分布学习地壳中元素的分布规律，理解地壳中元素含量的排序。

掌握一些重要元素的地质来源。

4.2 元素在生物体中的存在与作用学习生物体中元素的分布与作用，理解生物体对元素的摄取与利用。

掌握一些对人体健康重要的微量元素。

第五章：元素的主要化合物及其性质5.1 氧化物学习氧化物的概念，理解氧化物的分类与命名。

掌握一些常见的氧化物及其性质。

5.2 酸碱盐学习酸碱盐的概念，理解酸碱盐的分类与命名。

掌握一些常见的酸碱盐及其性质。

化学组成物质的化学元素教案（沪教版）第六章：金属元素6.1 碱金属学习碱金属的特性，理解它们在周期表中的位置。

掌握碱金属（如锂、钠、钾等）的物理和化学性质。

6.2 碱土金属介绍碱土金属的特点，理解它们在周期表中的排列。

学习碱土金属（如镁、钙、锶等）的典型化合物及其性质。

第七章：非金属元素（上）7.1 卤族元素学习卤族元素的基本概念，理解它们的原子结构。

掌握卤素（如氟、氯、溴等）的物理和化学性质。

备课时间2012 年月日编写人：任响上课时间第周周月日班级8 节次课题碳族元素总课时数第节教学目标1．了解非金属原子核外电子排布的周期性与元素性质递变关系，掌握典型非金属碳元素在元素周期表中的位置及性质的关系；2．了解常见非金属C、Si及其化合物的主要性质和重要应用教学重难点1.了解碳及其化合物的主要性质和重要应用用。

教学参考书本近几年的高考考题 2012年高考说明授课方法结合练习册总结归纳教学辅助手段多媒体专用教室教室教学教学二次备课1过程设计一、感悟高考：1、（09年海南化学·7）用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物，把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后质量为8.0g，则此铅氧化物的化学式是：A．PbO B．Pb2O3 C．Pb3O4 D．PbO2二、教学过程（一）碳族元素1、名称：符号：2、位置相同点不同点结构半径：轨道排布式：性质化合价：金属性、非金属性：3、相似性和递变性：（1）密度依次：（2）熔点、沸点：（3）氢化物稳定性：（4）最高价氧化物水化物酸性：4、特殊性：（1）各类单质形成的晶体：（2）碳的化合物种类最多：（3）有关价态：通常+4价稳定，而Pb 价稳定的，如：CO，SnCl2等具有性，而PbO2具有较强的性，通常+2价有还原性，+4价有氧化性。

学生思考左面习题学生回答学生思考回答教师解释学生回答学生思考回答教师补充教师指导2教学教学二次备课3过程设计（二）碳的单质及其氧化物1、碳的同素异形体包括（原子晶体）（混合型晶体）（分子晶体）以及无定形碳等，同时分析其构型。

2、碳的化学性质a.可燃性b.还原性3、CO与CO2的性质：C与CO以还原性为主，CO2有氧化性与酸性氧化物通性。

CO2CO电子式＼制法工业：实验室：＼氧化物类型化学性质（三）碳酸、碳酸盐及酸式碳酸盐（1）碳酸（H2CO3），不稳定，一般在方程式中写作CO2和H2O，二元弱酸。

（2）热稳定性：正盐＞酸式盐＞酸，例如：Ca（HCO3）2CaCO3↓+CO2↑+H2O2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，而Na2CO3强热也难分解。

碳、硅及其化合物教学目的、任务（考纲定标）了解碳、硅单质及其化合物的主要性质及应用。

教学重点:硅特性及制备、硅及化合物性质及用途教学方法：复习、对比、讨论、讲解、归纳、练习教学过程一、目标展示碳、硅单质及其化合物的主要性质及应用。

（板书）二、学习过程碳族元素IV A 常见重点学习碳、硅及其化合物性质、用途（一）碳、硅（板书）1 存在形式（对比分析）2 Si 性质(1) 物理性（书P79）用途：（书P80）（2）化学性质：（对比碳从结构上分析）①还原性：与F2、O2/ Cl2 C与HF NaOH反应（写化学方程式）②制取单质硅（P81页9题）（二）二氧化硅（SiO2）、硅酸（H2SiO3）1、SiO2存在形式（书P74 ）性质：（1）物理性质及用途（书P75）（2）化学性质（稳定）（书P76 4-6图）①与HF反应②酸性氧化物（书P76页）2、H2SiO3(P76注释①)①酸性(与碳酸比)②制取（可用H+、CO2与硅酸盐制取）③用法：硅胶（书P76 、4-7图）（三）硅酸盐性质及用途（书P77 ）大多不溶于水、化性稳定1、硅酸钠（Na2SiO3）（书P77 ）2、常见硅酸盐产品（书P78 ）陶瓷（成分）玻璃（原料、设备、产品）水泥（原料、设备、产品）阅读（书P78 ）特殊含硅物质及新型陶瓷（书P7 ）3、硅酸盐表达式（书P77）资料卡片三、当堂练习1（书P80 1题81页5题）2幻灯片练习四、归纳小结：硅性质用途制法、二氧化硅、硅酸硅酸盐性质及制法五、作业（1设计69基础全扫描、点点清；2、P71演变实验-72落实1-4）。

课题1碳单质的多样性第1课时碳的单质◇教学目标◇知识目标1.了解金刚石和石墨的物理性质及主要用途。

2.知道木炭和活性炭具有吸附性。

3.知道不同元素可以组成不同的物质,同一种元素也可以组成不同的物质。

能力目标1.通过对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式及空间结构的分析,知道物质的结构、性质和用途之间的相互关系。

2.通过木炭(或活性炭)吸附作用演示实验的探究,让学生知道对比实验是研究问题的常用方法。

素养目标通过对碳的不同单质具有不同用途的探究,树立物质的性质决定其用途的观点。

◇教学重难点◇教学重点金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析。

教学难点金刚石、石墨和C60的物理性质存在差异的原因。

◇教学过程◇一、导入新课你们一定见过普通的铅笔,又或许见过名贵的钻石,但你们知道铅笔芯和钻石其实是“一家人”吗?化学世界就是这么神奇!二、推进新课1.金刚石[提出问题]通过前面的学习,我们知道不同的元素可以组成不同的物质,如氧气是由氧元素组成的,氢气是由氢元素组成的,那么,同种元素可以组成不同的物质吗?[过渡]金刚石、石墨和C60是庞大的碳家族成员,均是由碳元素组成的单质。

[投影展示][归纳总结]纯净的金刚石是无色透明的固体。

金刚石是天然存在的最硬的物质,故其可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属等。

2.石墨[过渡]和金刚石相比,同样由碳元素组成的石墨的外表要暗淡许多。

阅读教材第129页石墨的相关内容,归纳出石墨的相关性质。

[归纳总结]石墨是一种灰黑色、有金属光泽的固体,质软,有滑腻感,熔点高,有优良的导电性能。

[演示]用导线将一根6B铅笔的铅笔芯、电池和灯泡连接,接通电源后,观察灯泡是否发光。

[提出问题]灯泡为什么会发光?[归纳总结]石墨具有良好的导电性。

[讨论交流]列举出生活中利用石墨导电性的一些实例。

[投影展示]石墨的用途。

[提出问题]木炭、活性炭、焦炭、炭黑等物质的主要成分也是碳单质,它们的结构与石墨类似,它们都具有哪些主要性质呢?[演示实验]实验6-1,观察实验现象并分析。